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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Y MEJORAS DE LA
DESALADORA DE AGUA DE MAR
DEL CAMPO DE DALÍAS (ALMERÍA)
IX congreso
internacional
Madrid > 12, 13, 14 y 15 de noviembre de 2012
DESALADORA DE AGUA DE MAR DEL CAMPO DE DALÍAS
INTRODUCCIÓN (I)
• 
La desaladora de agua de mar del Campo de Dalías, situada en el extremo
suroccidental de la provincia de Almería, en el término de El Ejido, es un proyecto
enmarcado dentro de la Ley 11/2005 del Plan Hidrológico Nacional, siendo
gestionada esta actuación por la Sociedad Estatal “AGUAS DE LAS CUENCAS
MEDITERRÁNEAS, S.A. (ACUAMED)”.
• 
La desaladora está proyectada, en su fase actual, para una producción neta de
30 Hm3/año, con infraestructuras adecuadas a una posible ampliación hasta los
40 Hm3/año. La producción, destinada a paliar el déficit hídrico local, se utilizará
tanto para consumo humano como para riego.
• 
El contrato para diseño, construcción, puesta en marcha y operación y
mantenimiento durante 15 años se adjudicó a la Unión Temporal de Empresas
CRESCENCIO PEREZ, INYPSA, SANDO, VEOLIA AGUA Y VEOLIA WATER
SYSTEMS.
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INTRODUCCIÓN (II)
• 
En líneas generales, el alcance del proyecto de la Desaladora del Campo de Dalías,
que se encuentra actualmente en fase de ejecución, comprende las siguientes
actividades:
o 
o 
o 
o 
• 
Ejecución de las obras marítimas de captación y vertido.
Obras propias de la construcción de la planta desaladora.
Red de almacenamiento y distribución de agua producto.
Obras de construcción de la línea de acometida eléctrica de alta tensión, de
aproximadamente 11 km de longitud, y subestación en la llegada a planta.
Manteniendo los criterios de diseño del proyecto adjudicado, la planta
desaladora, en su concepción final, incorpora una serie de modificaciones al
diseño original, dirigidas fundamentalmente a la disminución del consumo
energético, al aumento de la flexibilidad de operación, de la durabilidad de los
componentes y, en líneas generales, a la optimización de los procesos
presentes en la misma.
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DATOS BÁSICOS DE DISEÑO
Calidad del agua de aporte a la planta desaladora
Capacidad de producción de la planta desaladora
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CALIDAD DEL AGUA PRODUCTO
• 
Los valores límites que se establecen en el Proyecto para que el agua producto sea
adecuada tanto para el consumo humano como para regadío son los siguientes:
Calidad requerida en el agua producto de la planta desaladora
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JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVO DE LAS MODIFICACIONES AL PROYECTO
• 
Atendiendo a los datos de partida reales, obtenidos de los trabajos de campo
realizados, se pudo contrastar que el rango de temperaturas no se ajustaba a los
parámetros iniciales de diseño, especialmente en lo relativo a la temperatura mínima.
• 
Con la colaboración de todo el personal técnico adscrito a esta actuación, se decidió
rediseñar el proceso de la planta con los objetivos siguientes:
o 
o 
o 
Optimización de la eficiencia energética y reducción de la Huella de Carbono de la
instalación.
Mejora de la durabilidad de los equipos e instalaciones, actuando sobre los materiales de
construcción.
Mejora de la flexibilidad de la instalación, con el objetivo de que la planta se adapte a las
posibles variaciones en la demanda de producción.
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LÍNEA DE PROCESOS
• 
• 
Captación en toma abierta y bombeo de agua de mar a pretratamiento.
Pretratamiento químico del agua de mar:
– 
– 
– 
– 
– 
– 
Dosificación de hipoclorito sódico (dosis de choque)
Dosificación de ácido sulfúrico
Dosificación de cloruro férrico
Dosificación de bisulfito sódico
Dosificación de anti-incrustante (primer y segundo paso de ósmosis)
Dosificación de hidróxido sódico (ajuste de pH en segundo paso de ósmosis)
• 
Pretratamiento físico del agua de mar:
• 
Proceso de ósmosis inversa:
– 
– 
– 
– 
– 
– 
Doble etapa de filtros bicapa
Filtración de seguridad mediante filtros de cartucho.
Bombeo de alta presión y sistema de recuperación de energía
Primer paso de ósmosis inversa
Bombeo a segundo paso de ósmosis inversa
Segundo paso de ósmosis inversa
• 
Post-tratamiento:
• 
• 
• 
Estación de bombeo de agua producto.
Red de distribución de agua producto.
Emisario de descarga de salmuera y efluentes.
– 
– 
Dosificación de CO2 + hidróxido cálcico
Dosificación de hipoclorito sódico
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DESCRIPCIÓN DE LA CAPTACIÓN Y BOMBEO DE AGUA DE MAR
• 
La captación de agua de mar se realiza mediante una toma abierta, gracias una
estructura de toma situada a aproximadamente 1.200 metros de la línea de costa. La
estructura se sitúa sobre una plataforma rocosa, con la base a la -14 m.
• 
La conexión con la planta desaladora se realiza mediante un inmisario de captación,
de diámetro nominal 1.800 mm y 1.620 metros de longitud.
• 
El bombeo del agua de mar a pre-tratamiento está previsto mediante siete
(6+1R) bombas de cámara partida axialmente, de caudal unitario 1.526 m3/h y
presión de descarga 7,1 bar, accionadas mediante motor verticalizado de 400kW de
potencia unitaria, alimentado en 6,6 kV.
• 
Todos los colectores comunes están diseñados para una futura ampliación a 40 Hm3/
año, y las infraestructuras están diseñadas para alojar dos (2) bombas de captación
adicionales.
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MEJORAS INTRODUCIDAS EN LA CAPTACIÓN Y BOMBEO DE AGUA DE MAR
• 
Se ha sustituido el material de construcción del emisario de captación,
pasando de PRFV a polietileno de alta densidad (PEAD). Se busca con ello
prevenir el crecimiento de vida marina e incrustaciones en las paredes de la tubería,
mejorando la vida útil de la misma.
• 
Se ha modificado la modularidad del bombeo de agua de mar, pasando de
3+1R bombas a 6+1R bombas, igualando así el nº de bombas con el nº de trenes
de osmosis inversa. Las bombas de captación, por lo tanto, siempre se mantendrán
dentro de sus condiciones nominales de diseño, trabajando en el punto de
rendimiento para el que han sido diseñadas, y manteniendo constante el consumo
energético de la planta, independientemente del número de líneas de producción
que estén operando.
• 
Se ha modificado la tipología de las bombas, pasando de bombas sumergibles
a bombas en cámara seca con aspiración en vacío. Se ha conseguido así
seleccionar unos equipos de bombeo con un mayor rendimiento hidráulico.
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DESCRIPCIÓN DEL PRE-TRATAMIENTO (I)
• 
El pre-tratamiento químico previsto consiste en la dosificación de los
siguientes productos:
o 
o 
o 
o 
o 
o 
o 
Dosificación de desinfectante
(hipoclorito sódico).
Ajuste de pH (ácido sulfúrico).
Dosificación de coagulante
(cloruro férrico).
Dosificación de reductor (bisulfito
sódico).
Dosificación de anti-incrustante en
primer paso de ósmosis inversa.
Ajuste de pH (hidróxido sódico) en
segundo paso de ósmosis inversa.
Dosificación de anti-incrustante en
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Zona de pre-tratamiento químico
DESCRIPCIÓN DEL PRE-TRATAMIENTO (II)
• 
El pre-tratamiento físico está previsto a cabo mediante una doble etapa de
filtros a presión con un relleno bicapa de antracita y arena, con filtros
horizontales de 3.400 mm de diámetro y 14.200 mm de longitud total (40,8 m2 de
superficie de filtración), construidos para una presión de trabajo máxima de 6 bar.
• 
El sistema de filtración consta de
40 filtros en total, repartidos en 24
filtros en primera etapa y 16 filtros en
segunda etapa.
• 
El retrolavado de los filtros se
realizará con aire y con la salmuera
producida en el primer paso de
ósmosis inversa.
Pretratamiento mediante filtros bicapa
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DESCRIPCIÓN DEL PRE-TRATAMIENTO (III)
• 
Antes de la entrada a las bombas de alta presión y recuperadores de energía, se
dispone de una filtración de seguridad consistente en una batería de doce (12)
filtros de cartucho verticales, construidos en PRFV y timbrados a PN6.
• 
Cada filtro de cartucho tiene capacidad para alojar 252 cartuchos filtrantes de 50
pulgadas de longitud y un poder de corte de 5 micras nominales.
• 
Los
colectores
comunes
están
diseñados para el caudal de la
ampliación futura, y se dispone de
espacio para la instalación de cuatro
(4) filtros de cartucho adicionales.
Filtros de cartuchos verticales de PRFV
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MEJORAS INTRODUCIDAS EN EL PRE-TRATAMIENTO
• 
Se ha sustituido el pre-tratamiento original que consistía en un tratamiento
físico-químico más decantación lamelar por una doble etapa de filtros a
presión.
• 
Se ha eliminado el tanque intermedio y la estación de bombeo intermedio, dado
que con las nuevas bombas de captación y el nuevo pre-tratamiento, se impulsa
directamente hasta la aspiración de las bombas de alta presión.
• 
Se ha sustituido el material de
construcción de los filtros bicapa,
pasando de acero al carbono
ebonitado por PRFV:
o 
o 
Eliminación del riego de corrosión
por agua de mar.
Reducción en los plazo de acopio y
fabricación.
Instalación de un filtro en PRFV
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DESCRIPCIÓN DE LOS BASTIDORES DE PRIMER PASO DE ÓSMOSIS INVERSA
• 
El primer paso de ósmosis inversa se lleva a cabo en seis (6) bastidores, con
una conversión del 47%
• 
Cada bastidor cuenta con una producción unitaria de 18.033 m3/día.
• 
El arreglo de los bastidores de primer
paso consiste en una única etapa, y
cada bastidor incorpora 233 tubos de
presión de 7 membranas cada uno,
con un rating de 1.000 psi.
• 
El edificio dispone de espacio para la
instalación de dos (2) bastidores
adicionales para la posible ampliación
futura.
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Bastidores de primer paso de ósmosis inversa
DESCRIPCIÓN DEL BOMBEO DE ALTA PRESIÓN Y RECUP. ENERGÍA (I)
• 
La alimentación a cada uno de los bastidores de primer paso se realiza mediante un
sistema de alta presión y recuperación de energía, compuesto por los siguientes
equipos:
o 
o 
o 
• 
Seis (6) bombas de alta presión
Seis (6) trenes de recuperación de energía
Seis (6) bombas de recirculación
Las bombas de alta presión son
bombas segmentadas, de caudal
unitario 755 m3/h y presión de
descarga 63 bar, accionadas mediante
motor de 1.800kW de potencia unitaria,
alimentado en 6,6 kV.
Instalación de una de las bombas de alta presión
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DESCRIPCIÓN DEL BOMBEO DE ALTA PRESIÓN Y RECUP. ENERGÍA (II)
• 
El sistema de recuperación de energía está basado en cámaras isobáricas de
tecnología DWEER.
• 
Cada bastidor de primer paso tiene asociado un tren de recuperación de energía
compuesto por tres dispositivos DWEER-1150 en paralelo, montados en un bastidor
soporte.
• 
Los vessels de los recuperadores
DWEER se han construido en PRFV.
• 
Las bombas de recirculación son
bombas centrífugas horizontales de
aspiración axial, de caudal unitario
840 m3/h y una presión diferencial de
5,8 bar, accionadas mediante motor de
200kW
de
potencia
unitaria,
alimentado en 400V y dotado de
variador de frecuencia.
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Frente de uno de los trenes de DWEER
DESCRIPCIÓN DE LOS BASTIDORES SEGUNDO PASO
• 
Para cumplir con el valor límite de Boro establecido de 0,5 mg/l es necesario un
• 
Se dispone de seis (6) bastidores de segundo paso, que pueden tratar entre el
88% y el 57% del permeado de primer paso, en función de las condiciones de
operación.
• 
El arreglo de los bastidores de
segundo paso es en dos etapas, de
forma que los 72 tubos de presión que
incorporan se dividen en 54 tubos en
primera etapa y 18 en segunda etapa.
Los tubos son de 7 membranas con un
rating de 300 psi.
• 
Al igual que para el primer paso, se
dispone de espacio para la instalación
de dos (2) bastidores adicionales para
la ampliación futura.
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Bastidor de segundo paso durante su montaje
DESCRIPCIÓN DEL BOMBEO DE SEGUNDO PASO
• 
Las bombas de alimentación al segundo paso son bombas centrífugas horizontales de
aspiración axial, de caudal unitario 429 - 663 m3/h y presión de descarga 13,1 – 8,7
bar respectivamente, accionadas mediante motor de 355kW de potencia unitaria,
alimentado en 400V y dotado de variador de frecuencia.
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MEJORAS EN LOS BASTIDORES Y EQUIPOS DE BOMBEO ASOCIADOS
• 
Se ha aumentado la capacidad de producción unitaria de las líneas de ósmosis
inversa, pasando de nueve líneas de producción a seis líneas de producción.
• 
La capacidad de producción total de la instalación permanece inalterada, pero al
aumentar el tamaño de los bastidores, se aumenta el tamaño de los equipos de
bombeo principales con lo que se logra una mejora en el rendimiento energético
de los mismos
• 
Se ha aumentado el número de membranas total de la instalación,
incrementando así la superficie de membrana con el objetivo de reducir la
presión de alimentación a las mismas. En total, se han introducido
aproximadamente un 18% más de membranas, con lo que se ha reducido en 7,6 bar
la presión de operación en condiciones de temperatura mínima.
• 
Se ha dotado a las bombas de segundo paso de variadores de frecuencia,
pudiendo ajustar su caudal y presión a las demandas del proceso, en función de la
temperatura de operación y del grado de ensuciamiento de las membranas. Se evita
con ello el bombear un caudal excesivo cuando las condiciones de operación son
favorables para el rechazo de boro (menor temperatura de operación).
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DESCRIPCIÓN DEL POST-TRATAMIENTO Y BOMBEO DE AGUA PRODUCTO
• 
El post-tratamiento consiste en una remineralización del agua permeada,
mediante la adición de CO2 e hidróxido cálcico en forma de agua de cal,
preparada en los saturadores de cal previstos en la instalación
• 
Antes de su bombeo de distribución, se realiza una desinfección con hipoclorito
sódico, utilizando el mismo equipamiento previsto para la desinfección en el pretratamiento.
• 
El bombeo de agua producto se
realiza mediante 6+1R bombas
segmentadas, de caudal unitario 675
m3/h y presión de descarga 32,2 bar
accionadas mediante motor de 800kW
de potencia unitaria, alimentado en 6,6
kV.
Bomba de agua producto durante su nivelación
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MEJORAS INTRODUCIDAS EN EL BOMBEO DE AGUA PRODUCTO
• 
Modificación del número de bombas de agua producto. Con la misma filosofía que
en el bombeo de captación, se ha modificado la modularidad del bombeo de agua
producto.
• 
Originalmente, el bombeo de agua producto contaba con cuatro (3+1R) bombas, y se
han adoptado 6+1R bombas.
• 
Con esto se evita que las bombas de agua producto trabajen en puntos para los que
no han sido diseñadas, o con frecuentes ciclos de arranque y paro, cuando la planta
no trabaje a plena capacidad.
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DESCRIPCIÓN DEL ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DEL AGUA PRODUCTO
• 
El agua producto se eleva hasta un depósito de regulación de 25.000 m3 de
capacidad, cuya base se sitúa a la cota +310 metros sobre el nivel del mar. Desde
este depósito, se realiza la distribución a los diferentes puntos de consumo mediante
una red de distribución por gravedad.
• 
La conducción de impulsión desde la estación de bombeo de agua producto hasta el
depósito elevado es una tubería de diámetro 1.100 mm construida en acero
helicosoldado, con revestimientos interior y exterior de epoxi alimentario y poliuretano,
con una longitud de 4,4 km.
• 
La conducción de distribución por gravedad consta de aproximadamente 33 km de
tuberías. Se inicia con diámetro 1.100 mm, y va progresivamente disminuyendo hasta
diámetro 400 mm en el punto de entrega final; toda la tubería del tramo de gravedad
es de la misma calidad que el de la impulsión, salvo el tramo de diámetro 400 mm, que
es en fundición.
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DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE EVACUACIÓN DE SALMUERA Y EFLUENTES
• 
La salmuera generada en el proceso de ósmosis inversa de la planta desaladora, así
como otros efluentes, pluviales, etc. se evacuan por gravedad mediante emisario.
• 
El emisario de descarga consta de una parte terrestre, construida en PRFV con un
diámetro de 1.400 mm y una longitud de 266 metros, y de una parte submarina,
construida en PEAD, con un diámetro de 1.400 mm y una longitud de 1.970 metros.
• 
Los últimos 200 metros del emisario corresponden a un tramo difusor, equipando un
total de 20 eductores o bocas de descarga.
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RESULTADOS DE LAS MODIFICACIONES INTRODUCIDAS AL DISEÑO ORIGINAL
• 
Reducción de la Huella de Carbono de la Instalación.
–  Modificación de la modularidad del bombeo de captación, igualando el número
bombas al nº de trenes de producción → Las bombas siempre trabajan en su
punto óptimo de funcionamiento independientemente de la demanda.
–  Aumento de la capacidad de producción unitaria de las líneas de ósmosis inversa,
pasando de 9 a 6 líneas de producción → Mayor eficiencia hidráulica en los
equipos de bombeo asociados.
–  Aumento del número total de membranas de la instalación → Menor presión de
operación y compensación de la reducción de 4ºC en la temperatura mínima de
diseño.
–  Equipamiento de variadores de frecuencia a las bombas del segundo paso → Se
evita bombear un caudal excesivo al segundo paso cuando las condiciones de
operación son favorables para el rechazo de boro (menor temperatura de
operación).
–  Modificación de la modularidad del bombeo de agua producto, igualando el
número de trenes de producción → Las bombas siempre trabajan en su punto
óptimo de funcionamiento independientemente de la demanda.
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• 
Reducción de la Huella de Carbono de la Instalación.
–  La introducción de las modificaciones anteriores en el diseño provoca
consecuentemente una reducción en el consumo de la instalación, que cuando
ésta opera a su capacidad nominal de 30 Hm3/año, asciende a un máximo
aproximado 8.960.000 kW·h/año
–  En términos de huella de carbono, esto se traduce en una reducción de
3.136 ton CO2 eq/año*
–  Expresado en otros términos, se produce una reducción de la huella de carbono
equivalente a:
•  Las emisiones de 965 coches diesel circulando durante un año
•  Las emisiones anuales de 1.440 hogares españoles
* el factor de emisión de la electricidad considerado es 350 gr CO2/kW·h (fuente: IEA)
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• 
Aumento de la flexibilidad de la Instalación.
–  Modificación de la modularidad del bombeo de captación, igualando el número
bombas al nº de trenes de producción
–  Equipamiento de variadores de frecuencia a las bombas del segundo paso →
Segundos pasos con posibilidad de trabajar a caudal y conversión variable.
–  Modificación de la modularidad del bombeo de agua producto, igualando el
número de trenes de producción
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• 
Aumento de la durabilidad de los componentes:
–  Construcción de los filtros bicapa íntegramente en PRFV
–  Construcción de los vessels de los recuperadores de energía en PRFV
–  Construcción de los emisarios submarinos en PE-AD
Filtros bicapa construidos en PRFV
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Vessels de los recuperadores de energía DWEER
construidos en PRFV
Gracias por su atención
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